Маленькие уши, вьющиеся волосы и сухая ушная сера - генетика мамонтов

Крупнейшая в истории генетическая оценка шерстистого мамонта позволила получить новые сведения об этом кузене слона - иконе ледникового периода, в том числе о его пушистой шерсти, маленьких ушах, устойчивости к холоду, накоплении жира и даже о сухой ушной сере.

В пятницу исследователи заявили, что они проанализировали геномы 23 шерстистых мамонтов, включая 16 недавно секвенированных, на основе останков, сохранившихся в сибирской вечной мерзлоте. Затем они сравнили их с геномами 28 современных азиатских и африканских слонов.

"Целью было найти те мутации, которые присутствуют у всех мамонтов, но не присутствуют ни у одного из слонов - то есть генетические адаптации, присущие исключительно шерстистому мамонту", - сказал эволюционный генетик Дэвид Дьес-дель-Молино из Центра палеогенетики в Стокгольме, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Current Biology.

"Мы обнаружили, что шерстистые мамонты имели молекулярные адаптации в генах, связанных с преодолением холодных арктических условий, таких как густой мех, накопление жира и метаболизм, а также тепловые ощущения, среди прочего", - добавил Дьез-дель-Молино.

Геномы включали мамонта, жившего 700 000 лет назад - около времени зарождения этого вида в сибирских степях - и других особей, живших в более поздний период их истории, показывая тем самым, как происходила эволюция генетических адаптаций.

Этот вид, возникший в период похолодания климата Земли, населял северные районы Евразии и Северной Америки. Большинство мамонтов вымерло примерно 10 000 лет назад на фоне потепления климата в конце последнего ледникового периода, и ученые спорят, сыграла ли в этом роль охота человека. Последние мамонты вымерли на острове Врангеля у побережья Сибири 4 000 лет назад.

Первый полный геном мамонта был секвенирован в 2015 году, после частичного генома в 2008 году.

Новое исследование показало, что 92% уникальных мутаций существовали уже в начале существования вида, при этом эволюция некоторых признаков продолжалась. Например, со временем у мамонтов развивался все более пушистый мех и все более маленькие уши.

"Наш шерстистый мамонт возрастом 700 000 лет, возможно, имел более крупные уши, чем мамонты последнего ледникового периода", - говорит старший автор исследования Лав Дален, генетик-эволюционист Центра палеогенетики.

Одним из высокоразвитых генов был ген, который при "выключении" у лабораторных мышей приводит к появлению необычно маленьких ушей. Шерстистые мамонты были размером с современных африканских слонов, около 13 футов (4 метра) в высоту, но имели гораздо меньшие уши, чтобы не терять тепло тела из-за большей поверхности уха.

Несколько генов, связанных с типом и ростом меха, отличались от современных слонов. Один из них у людей связан с синдромом нерасчесываемых волос - состоянием, характеризующимся сухими и вьющимися волосами, которые невозможно расчесать. У мамонтов более пушистая шерсть, а также жировые отложения помогали обеспечить теплоизоляцию в холодное время года.

У мамонтов была мутация в гене, который у людей связан с сухостью ушной серы, хотя неясно, как это давало им какое-либо преимущество. Эта же мутация связана с уменьшением запаха тела в подмышках у людей, хотя это не означает, что мамонты обладали изысканным ароматом.

"Я очень сомневаюсь, что мамонты потели в подмышечные впадины. Это очень уникальная человеческая особенность, я думаю. Другие млекопитающие регулируют температуру своего тела другими способами. Поэтому очень неясно, пахли ли бы мамонты по-другому из-за этого варианта гена", - сказал Дален.

Исследование помогло прояснить различные оттенки цвета волос мамонтов - коричневатый с оттенком рыжего. Мутации в гене, связанном с иммунной системой, указывают на то, что в какой-то момент вид адаптировался к вспышке серьезных патогенов.

Хотя исследователи не участвуют в попытках воскресить мамонта путем клонирования, их работа может помочь любым подобным усилиям.

"Представленный нами набор данных можно рассматривать как первый элемент дорожной карты по воскрешению", - сказал Дален. "Но следует отметить, что дорога впереди длинная, вероятно, будет полна ям и в худшем случае ни к чему не приведет".